Come semplificare il routing con lo scambio di pcb pins

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Il posizionamento ottimale dei componenti consente di ridurre al minimo le linee di trasmissione incrociate. Tuttavia, è impossibile evitare completamente gli incroci. Scoprite come semplificare la procedura di routing ed evitare di perdere tempo con le connessioni incrociate.

Il posizionamento ottimale dei componenti consente di ridurre al minimo le linee di trasmissione incrociate. Tuttavia, è impossibile evitare completamente gli incroci. Una grande quantità di connessioni incrociare rende il routing di un PCB estremamente complesso e dispendioso in termini di tempo. Come semplificare quindi la procedura di routing ed evitare di perdere tempo con le connessioni incrociate? Il segreto sta nello scambio di pin, parti e coppie differenziali.

Ottimizzare le connessioni incrociate attraverso lo scambio di pin e parti

Laddove possibile dal punto di vista elettrico, i progettisti di PCB dovrebbero scambiare l’assegnazione della rete da un pin a un altro pin idoneo. In modo simile, anche le sottoparti all’interno di un pacchetto possono essere scambiate per ridurre le connessioni incrociate.

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Layout PCB con molte connessioni incrociate, ottimizzabili attraverso lo scambio dei PCB pins

Lo scambio dei pin di Altium si basa sul concetto che reti di due diversi pin fisici possano essere scambiate senza avere alcun impatto negativo sulla funzionalità elettrica della progettazione. Un semplice esempio è rappresentato dai due pin di una resistenza. Poiché il pin di una resistenza non possiede una polarità unica, è possibile scambiare liberamente i pin per eliminare gli incroci, pur mantenendo la funzionalità desiderata.

Un altro esempio è costituito da un connettore con molti pin, senza un requisito rigoroso di specifica assegnazione del segnale per ogni singolo pin. Grazie alla flessibilità di poter scambiare molti pin su un connettore, è possibile potenzialmente eliminare molte connessioni incrociate dal pannello PCB. Il componente più idoneo allo scambio di pin è forse il dispositivo FPGA, dove i pin di I/O definibili dall’utente, all’interno dei banchi di tensione idonei, consentono di riassegnare liberamente i pin in base alle necessità.

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Esempio di FPGA con connessioni incrociate, su cui poter effettuare lo scambio dei PCB pins

Nello scambio delle sottoparti, vengono scambiate parti simili all’interno di un pacchetto. Per esempio, un LM6154 Quad Op Amp IC dispone di quattro op amp separate e identiche all’interno di un singolo pacchetto. Si potrebbe quindi scambiare l’op amp C (pin 8, 9 e 10) con l’op amp A (pin 2, 3 e 1) per eliminare le linee di connessioni incrociate pur mantenendo le stesse funzionalità. Lo scambio delle sottoparti è talvolta chiamato “scambio di gate”, a indicare che i 4 gate individuali all’interno di un pacchetto SN74S02N Quad NOR possono essere scambiati liberamente.  

Lo scambio dei pin e delle sottoparti aiuta notevolmente nella riduzione del numero complessivo di connessioni incrociate all’interno di un circuito stampato. Per eseguire con successo uno scambio di pin o sottoparti, è necessario definire sin dall’inizio quali pin siano idonei allo scambio. Inoltre, una volta effettuati gli scambi all’interno del PCB design, lo schema deve essere aggiornato per rispecchiare le modifiche ed rimanere sincronizzato con il layout PCB. La mancata sincronizzazione può dar vita a errori disastrosi.

Scambio di pin e parti in Altium Designer®

Dichiarando quali pin o sottoparti possano essere scambiati all’interno di un progetto o simbolo, si creano molte opportunità per eliminare le connessioni incrociate. Il ricorso alle funzionalità di scambio interattive o automatiche riduce notevolmente il numero di connessioni incrociate all’interno di una progettazione.

Lo scambio di pin o parti avviene attraverso tre fasi generali: configurazione dei dati dello scambio, esecuzione dello scambio di pin o parti e, per finire, sincronizzazione degli schemi alla luce degli scambi avvenuti. Scoprite come utilizzare questa tecnologia in Altium scaricando un white paper gratuito.

Informazioni sull'autore

With an emphasis on microprocessor systems design, John earned his Bachelor of Science degree from SUNY Polytechnic Institute. He initially worked as a design engineer in the Defense industry developing diagnostic test programs for complex PCBs. Subsequently, John has worked as a senior application engineer in the EDA industry supporting a wide range of ASIC, FPGA, and PCB design and verification solutions.

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